Tutkija: "Turkinpippurit" tekevät ydinvoimasta 100-prosenttisen turvallista

TRISO-hiukkaset ovat pieniä rikastetusta uraanista tehtyjä palloja, jotka eivät sula helposti ja jotka voidaan kuumentaa ongelmitta 1 800 asteeseen. Siksi nämä pienet energiapommit voivat tehdä tietä uudelle turvalliselle ja supertehokkaalle ydinvoimalasukupolvelle.

TRISO-hiukkaset ovat pieniä rikastetusta uraanista tehtyjä palloja, jotka eivät sula helposti ja jotka voidaan kuumentaa ongelmitta 1 800 asteeseen. Siksi nämä pienet energiapommit voivat tehdä tietä uudelle turvalliselle ja supertehokkaalle ydinvoimalasukupolvelle.

U.S. Department of Energy

Uusi radioaktiivinen polttoaine eli TRISO-monikerrospartikkelit voivat kehittäjiensä mukaan tehdä ytimen sulamisen fyysisesti mahdottomaksi. Ja polttoaine on nyt Yhdysvaltojen viranomaisten hyväksyttävänä.

Vaikeaa tasapainoittelua

Kaikki ydinvoimalat toimivat samalla periaatteella: ne perustuvat fissioon, jossa radioaktiivisen aineen atomiydin hajoaa. Prosessissa syntyy lämpöä, joka voidaan muuntaa sähköksi.

Jujuna on tehdä prosessista yhtä aikaa turvallinen ja tehokas. Mitä suurempi lämpötila, sitä suurempi teho, mutta jos lämpötila kohoaa liian korkeaksi, ydin sulaa.

© Department of Energy, USA

Uudet TRISO-hiukkaset muistuttavat "turkinpippureita", sillä nekin ovat useista kerroksista muodostuvia pieniä palloja.

Pallojen ydin on rikastettua uraania ja happea, ja niiden ympärillä vuorottelevat grafiitti- ja keraamiset piikarbidikerrokset. Ulkokuori suojaa uraaniydintä sulamiselta.

TRISO-lyhenne juontuu sanoista "tristructural isotropic particle" ("kolmikerroksinen isotrooppinen hiukkanen"). Millimetrin kokoisissa palloissa on siis kolme kerrosta, ja isotrooppinen viittaa siihen, että hiukkasella ei ole erityistä suuntaa.

TRISO-hiukkanen sietää huippukorkeita lämpötiloja

Paul Demkowicz Idahon kansallisesta laboratoriosta Yhdysvalloista tutkii ydinvoiman turvallisuutta. Kokeessa hän altisti TRISO-hiukkaset eri ajanjaksoiksi korkeille lämpötiloille.

300 000:ta hiukkasta pidettiin kaksi viikkoa yli 1 760 asteen lämpötilassa. Yksikään niistä ei vaurioitunut.

Useimmat ydinvoimalat operoivat nykyisin alle 600 asteen lämmössä, mikä tarkoittaa, että tulevaisuudessa ydinvoimaloiden tehoa voidaan kasvattaa paljon turvallisuutta vaarantamatta, kun käytetään polttoaineena TRISO-hiukkasia.

Toinen TRISO-voimaloiden etu on se, että niissä ei tarvita samanlaisia turvajärjestelyjä kuin perinteisissä ydinvoimaloissa. TRISO-voimaloista tulee myös pienempiä, noin kuljetuskontin kokoisia, ja ne voidaan sijoittaa lähemmäksi asutusta, kun tavallisesti voimala sijoitetaan kilometrien päähän asutuksesta.

Ydinvoima on ollut vuosikymmeniä kiivaan energia- ja turvallisuuspoliittisen keskustelun aihe. Huolta ovat aiheuttaneet Tšernobylin ja Fukushiman onnettomuudet. Oikealla tekniikalla ydinvoimasta voi tulla myös osa kestävää energiantuotantoa.